Question

如图所示为实验室中验证动量守恒定律的实验装置示意图，完成关于该实验的下列问题：（1）若入射小球质量

如图所示为实验室中验证动量守恒定律的实验装置示意图，完成关于该实验的下列问题：（1）若入射小球质量为m1、半径为r1，被碰小球质量为m2，半径为r2，为成功验证动量守恒定律，应有______．A．m1＞m2，r1＞r2 B．m1＞m2，r1＜r2C．m1＞m2，r1=r2 D．m1＜m2，r1=r2（2）设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，P为碰前入射小球落点的平均位置，M、N分别为碰后两小球落点的平均位置，则若关系式______（用m1、m2及图中字母表示）成立，则表示碰撞中动量守恒．

Answer 1

（1）为保证两球发生对心正碰，两球的半径应相等，为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，故选C；
（2）小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相等，则它们在空中的运动时间t相等，验证碰撞中的动量守恒，需要验证：
m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂，则：m₁v₁t=m₁v₁′t+m₂v₂t，m₁x₁=m₁x₁′+m₂x₂，由图示可知，需要验证：m₁OP=m₁OM+m₂ON．
故答案为：（1）C；（2）m₁OP=m₁OM+m₂ON．